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1、基于FPGA的CRC编码器的实现金素梅等:基于FPGA的CRC缠器的基于FPGA的CRC编码器的实现金素梅，王家礼(西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710071)摘要:在数据通信中为了降低通信线路传输的误码率,需要采用高效能的差错控制方法,循环冗余校验CRC(CyclicRedundancyCheck)由于编码简单且有效，是一种最常用的信道编码方法.介绍了CRC编码的原理算法和校验规则，以CRC一4为例,给出了CRC校验码的具体计算过程和使用硬件描述语言VHDL来实现CRC编码的流程图，在程序中实现的是串行移位计算，并以Ahera公司开发
2、的EDA工具QuartusII作为编译，仿真平台,选用Cyclone系列屮的EP1C6T144C6器件,完成了CRC编码器的FPGA实现，其实现速度可达397MHz.关键词:循环冗余校验;差错控制;硬件描述语言;信道编码;现场可编程门阵列中图分类号:TN762文献标识码:B文章编号:1004—373X(2005)24—018—02ImplementationofCRCBasedonFPGAJINSumei,WANGJiali(SchoolofElectro—MechanicalEngineering.XidianUniversity.xian
3、.710071,China)Abstract:Indatacommunications,ahighefficienterrorcontrolmethodisneededtodecreasetherateO{errorcodesthroughtransmissionlines,CRC(CyclicRedundancyCheck)isawidelyusedchannelcodingmethodforitssimplecodingandhighefficiency.Thetheory.algorithmandcheckregulationsofCR
4、Careintroduced.TakingCRC一4asanexample,thecomputationprocedureandflowchartinVHDLofCRCaregiven.IntheVHDLprogram,thecomputationisserialshift.QuartuslI,anEDAtooldevelopedbytheAheraCompanyisusedasthecompilationandsimulationplatform.AnEPIC6T144C6belongtoCycloneischosentofinishthe
5、FPGArealization.Therealizationspeedisashighas397MHz.Keywords:CRC;errorcontrol;VHDL;channelcoding;FPGA数据在传输过程中，由于通道传输特性不理想，并且受到噪声或干扰的影响，传输到接收端后可能发生错谋判决,并且有时由于受到突发的脉冲干扰，错码会成串出现.因此为了降低通信中的误码率，提高数字通信的可靠性，通常采用信道编码来检错和纠错，信道编码也称差错控制编码.差错控制编码的基本思想是:发送端在传输的信息码元序列屮附加一些冗余的监督码元(校验码)，这些
6、监督码和信息码之间按编码规则形成一定的关系，接收端则通过检查这种关系来发现或纠正可能产牛的误码•循环冗余校验CRC(CyclicRedundancyCheck)方法是以数据块为对象进行校验的，是一种高效，可靠的检错和纠错方法.CRC校验由于编码简单，纠错能力强且误判概率很低,所以在工业测控及通信系统中得到了广泛的应用.1CRC校验原理及算法1.1CRC校验原理CRC校验采用多项式编码方法,被处理的数据块可以收稿口期:2005—08—1318看作是一个阶二进制多项式，由a—x—+a—x一+…+alx+a.来表示，例如一个8位二进制数101001
7、01可以表示为:l+0x+lx+0x'+0x+lx+0x+lx..多项式乘除法运算过程与普通代数多项式的乘除法相同;多项式的加减法运算以2为模，加减吋不进，错位，与逻辑异或运算一致，即以2为模的加法和减法是等价的.CRC校验的基本思想是:利用线形编码理论,在发送方根据要传送的k位二进制序列，以一定的规则产生「位校验用的监督码(即CRC码)，并附在信息后边,构成-个新的二进制代码序列共一k+r位,最后发送出去(其格式如图1所示);在接收方，则根据信息码和CRC码之问所遵循的规则进行校验，以确定传送中是否出错.图1CRC码格式1.2CRC编码算法
8、釆用CRC校验时，发送方和接收方使用同一个牛成多项式g()(生成多项式是标准化的,可以根据具体需要自行选择)，将最后的余数作为CRC校验码•其实现步骤如下:(1)设
